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Forschen für die zukünftige Mobilität#


von


Wolfgang Hirschberg, Helmut Eichlseder

Institut für Fahrzeugtechnik
Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik


Wolfgang Hirschberg
Wolfgang Hirschberg

Helmut Eichlseder
Helmut Eichlseder


Wolfgang Hirschberg ist Leiter des Instituts für Fahrzeugtechnik. Seine Forschungsschwerpunkte umfassen die virtuelle Entwicklung von Fahrzeugen einschließlich innovativer Antriebe sowie Fahrer-Assistenzsysteme von PKW und Nutzfahrzeugen. Weitere Interessensgebiete sind die Fahrdynamik und -sicherheit in Theorie und Experiment sowie die integrierte Fahrzeugsicherheit..

Helmut Eichlseder ist Leiter des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik. Forschungsgebiet: umweltrelevante Fragestellungen im vernetzten System Energie, Motor, Verkehr und Umwelt.


© Forschungsjournal 2008/12


Bewegung, Mobilität und Transport gehören zu den elementaren Prinzipien unserer Welt.
Ihre Geschichte ist so alt wie die Geschichte der Menschheit selbst.


Transportation Science
Abb. 1: Transportation Science: Vier-Ebenenstruktur
© Forschungsjournal 2008/12 / TU Graz / FTG

Die TU Graz hat sich seit jeher mit diesem Themenkomplex in Lehre und Forschung befasst und hat diese Aktivitäten im Field of Expertise "Transportation Science" gebündelt. Die daran beteiligten Institute und Forschungseinrichtungen widmen sich den Themen des Land- und Luftverkehrs und der Raumfahrt. Die Struktur dieser Bereiche ist in Abbildung 1 dargestellt.


Auf dem Gebiet des Verkehrswesens stehen große Veränderungen bevor, deren Bewältigung für alle Beteiligte eine enorme Herausforderung bildet. Als die wichtigsten dieser Herausforderungen sind anzuführen:

  • Weitere, weltweite Steigerung der Beförderungs- und Transportleistung
  • Eintritt von Schwellenländern in die Errungenschaften der individuellen Mobilität
  • Klimaveränderung durch Treibhausgase
  • Schädliche Emissionen
  • Endlichkeit der fossilen Energieträger
  • Großtechnische Energieträgergewinnung und -verteilung sowie Speicherung
  • Verringerung von Verkehrsunfällen und deren Folgen
  • Globalisierung
  • Nachhaltigkeit der Verkehrsmittel, insbesondere der Fahrzeuge und ihrer Antriebe
  • Steigender Bedarf an verkehrsrelevanter Informations- und Datenübertragung Verkehrsteuerung und Positionierung

Stimulation von Innovationen
Abb. 4: Stimulation von Innovationen
© Forschungsjournal 2008/12 / TU Graz / FTG
Die Lösungen auf diese Problemstellungen erfordern weitreichende Innovationen, die sich über alle in Abbildung 1 angeführten Bereiche erstrecken müssen. Wille und Fähigkeit zu Innovationen werden verstärkt die globale Verteilung der Wettbewerbsfähigkeit - und damit des Wohlstands - regeln. Innovationen sind von einigen Stimulatoren getrieben, welche mit den beteiligten Interessensgruppen im Zusammenhang stehen (siehe Abbildung 4).


Die Innovationen werden nicht nur für die Gestaltung und Ausstattung der Fahrzeuge und Verkehrswege gemäß Abbildung 1 erwartet, besonders die Methodik der Planung und Entwicklung von Fahrzeugen generell wird sich weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang kommt die "virtuelle Entwicklung" ins Spiel, deren Beherrschung heute als Schlüssel für die erfolgreiche Bewältigung der immer komplexeren Optimierungsaufgabe angesehen werden kann.


Testen von Fahrzeug-Kreiselsensoren
Abb. 3: Testen von Fahrzeug-Kreiselsensoren
© Forschungsjournal 2008/12 / TU Graz / FTG

Auf dem Gebiet der Fahrzeugsicherheit wird beispielsweise angestrebt, die bis heute weitgehend getrennten Disziplinen aktive und passive Fahrzeugsicherheit in eine "integrierte Fahrzeugsicherheit" zusammenzuführen und so deutliche Sicherheitsfortschritte zu erzielen. Und das, ohne eine weitere verbrauchsschädliche Erhöhung der Fahrzeugmassen in Kauf nehmen zu müssen.

Vor diesem Hintergrund ist es verständlich, warum sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Wissenschaften an dem Gebiet der "Transportation Science" beteiligt.




Diese umfassen neben den ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen Maschinenbau, Elektrotechnik mit Elektronik und Informatik, Systemtechnik und Betriebswirtschaft auch noch die naturwissenschaftlichen Fächer Mathematik, Physik, Chemie und die Humanwissenschaften Verkehrsmedizin, Biomechanik, Ergonomie und Psychologie.


Die Erzielung von Fortschritten erfordert somit eine neue Qualität der Kooperation, welche über die Grenzen von Instituten und Fakultäten, ja über Universitätsgrenzen hinausgehen muss.


Selbstlenkendes Steer-by-Wire Funktionsmodell
Abb. 2: Forschungsprojekt Automatisiertes Fahren: Selbstlenkendes Steer-by-Wire Funktionsmodell eines LKW
© Forschungsjournal 2008/12 / TU Graz / FTG

Dabei fallen Grundlagenforschung und Angewandte Forschung in den universitären Kompetenzbereich, während die angeschlossenen Kompetenzzentren die Brückenrolle zur industriellen Forschung spielen.